(57)【要約】【課題】従来の生体検知技術では、生体の電気的特性を利用した生体検知を実施していた。ところが、生体と似た電気特性を持つ物質によって擬似生体部位を作成されたならば、生体検知結果に誤りが生じる危険がある。【解決手段】本発明は、利用者による生体部位の提示に対して、被測定対象の電気的特性を使用するのではなく、パルスオキシメータを使用した脈拍測定に基づいた生体検知によって、擬似生体部位による不正侵入を防ぐ手段を提供することにある。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体認証用センサと、
波長λ１の生体検知用発光体と波長λ２の生体検知用発光体と生体検知用検出器と制御装置とで構成されるパルスオキシメータと、
で構成される生体認証装置を用いた生体検知方法において、
生体情報の登録および照合処理における生体報取得処理の前に、提示された生体部位の脈拍をパルスオキシメータにより測定し、生体による通常の脈拍か否かを検査し、提示された生体部位が生体であるか否かを判定することを特徴とする生体検知方法。
【請求項２】
請求項１記載の生体検知方法において、パルスオキシメータによる生体検知処理により非生体と判定された場合には、生体認証用センサにおける生体情報取得処理を開始せずに、登録あるいは照合処理を中断させることを特徴とする請求項１記載の生体検知方法。
【請求項３】
請求項１記載の生体検知方法において、パルスオキシメータによる生体検知処理により生体と判定された場合には、利用者が提示した生体情報の取得を開始し、生体情報取得中においてもパルスオキシメータによる生体検知処理を続行し、該生体検知によって非生体と判定された場合には、生体情報取得処理を停止して登録あるいは照合処理を中断させることを特徴とする請求項１記載の生体検知方法。
【請求項４】
請求項１記載の生体検知方法において、パルスオキシメータによる生体検知処理により生体と判定された場合には、利用者が提示した生体情報の取得を開始し、生体情報取得中においてもパルスオキシメータによる生体検知処理を続行し、該生体検知により生体と判定され続けた場合、かつ生体情報取得処理が正常終了であれば、再度パルスオキシメータによる生体検知を実行し、生体と判定された場合のみ、登録あるいは照合処理を開始することを特徴とする請求項１記載の生体検知方法。
【請求項５】
請求項１記載の生体検知方法において、パルスオキシメータによる生体検知処理を実行し、その判定結果を一時的に記録させ、判定結果に依らず、提示された生体情報の取得を開始し、正常終了後に、保持していた生体検知判定結果を参照し、取得した生体情報および認証要求者の識別情報をブラックリストに登録した後に、登録あるいは照合処理を中断させ、また、生成したブラックリストを他の生体認証装置にも配布し、各生体認証装置において、認証要求がある毎に、認証要求者の生体情報および識別情報を、ブラックリストに登録された生体情報および識別情報と比較し、合致した場合には認証処理を中断させることを特徴とする請求項１記載の生体検知方法。
【請求項６】
請求項１記載のパルスオキシメータによる生体検知処理により生体と判定された場合には、脈拍信号の時間的周期を検査し、周期が閾値よりも短いと認められた場合には認証者が脅迫されている状況とみなして、生体情報取得処理を実行せず、登録あるいは照合処理を中断させることを特徴とする請求項１記載の生体検知方法。
【請求項７】
請求項１記載の生体検知方法において、登録時および照合時ともに、パルスオキシメータによる生体検知処理の前に、パルスオキシメータの発光体を動作させない状況で環境光のみを測定し記録させ、登録時には、生体情報の登録と共に、記録した環境光測定値を減算し補正処理を行った脈拍信号絶対値の平均値を登録し、また照合時におけるパルスオキシメータによる生体検知を実行する際には、登録された脈拍信号絶対値と比較して、その差が小さいならば生体であると判定することを特徴とする請求項１記載の生体検知方法。
【請求項８】
静電容量方式指紋センサと請求項１記載のパルスオキシメータとで構成される指紋認証装置を用いた生体検知方法において、波長λ１と波長λ２の生体検知用発光体２つと生体検知用検出器を指紋センサ面上に配置することを特徴とする請求項１記載の生体検知方法。
【請求項９】
光学方式指紋センサと請求項１記載のパルスオキシメータとで構成される指紋認証装置を用いた生体検知方法において、波長λ１と波長λ２の生体検知用発光体２つと生体検知用検出器をガラス面下側に配置するか、あるいは光学方式指紋センサに備えられた既存の発光体および検出器を生体検知と兼用とすることを特徴とする請求項１記載の生体検知方法。
【請求項１０】
静電容量方式および光学方式指紋センサと請求項１記載のパルスオキシメータとで構成される指紋認証装置を用いた生体検知方法において、透過型パルスオキシメータを使用する場合には、指紋センサ面あるいはガラス面の片側側面部分に透過型パルスオキシメータの発光体を、もう一方の片側側面部分に検出器を設けることを特徴とし、また反射型パルスオキシメータを使用する場合には、指紋センサ面あるいはガラス面の単一の片側側面部分に発光体と検出器を設置することを特徴とする請求項１記載の生体検知方法。
【請求項１１】
指紋画像入力動作を誘導する窪み付きの静電容量方式および光学方式指紋センサと請求項１記載のパルスオキシメータとで構成される指紋認証装置を用いた生体検知方法において、生体検知用の発光体２つと検出器を、該窪みの先端部分、あるいは側面部分に、設置することを特徴とする請求項１記載の生体検知方法。
【請求項１２】
環境光の入射を制限する囲いの内部に設置した静電容量方式および光学方式指紋センサと請求項１記載のパルスオキシメータとで構成される指紋認証装置を用いた生体検知方法において、生体検知用の発光体２つと検出器を該囲いの内部に設置することを特徴とする請求項１記載の生体検知方法。
【請求項１３】
ライン型指紋センサと請求項１記載のパルスオキシメータとで構成される指紋認証装置を用いた生体検知方法において、パルスオキシメータによる生体検知処理により生体と判定された場合に、指紋画像の取得を開始して、指紋画像取得正常終了した場合には、パルスオキシメータによる生体検知を再度実行することを特徴とする請求項１記載の生体検知方法。
【請求項１４】
指静脈認証用発光体および検出器と、請求項１記載のパルスオキシメータとで構成される指静脈認証装置を用いた生体検知方法において、生体検知用発光体２つを指静脈認証用発光体の周辺部分に設置し、生体検知用検出器が指静脈認証用検出器と兼用可能な場合には、兼用とすることを特徴とする請求項１記載の生体検知方法。
【請求項１５】
指静脈認証用発光体および検出器と、請求項１記載のパルスオキシメータとで構成される指静脈認証装置を用いた生体検知方法において、生体検知用発光体２つを指静脈認証用発光体の周辺部分に設置し、生体検知用検出器が指静脈認証用検出器と兼用不可能な場合には、生体検知用検出器を指静脈認証用検出器の周辺に新たに設置することを特徴とする請求項１記載の生体検知方法。
【請求項１６】
手の甲静脈認証用発光体および検出器と、請求項１記載のパルスオキシメータとで構成される手の甲静脈認証装置を用いた生体検知方法において、生体検知用発光体２つを手の甲静脈認証用発光体の周辺部分に設置し、生体検知用検出器が手の甲静脈認証用検出器と兼用可能な場合には、兼用とすることを特徴とする請求項１記載の生体検知方法。
【請求項１７】
手の甲静脈認証用発光体および検出器と、請求項１記載のパルスオキシメータとで構成される手の甲静脈認証装置を用いた生体検知方法において、生体検知用発光体２つを手の甲静脈認証用発光体の周辺部分に設置し、生体検知用検出器が手の甲静脈認証用検出器と兼用不可能な場合には、生体検知用検出器を手の甲静脈認証用検出器の周辺に新たに設置することを特徴とする請求項１記載の生体検知方法。
【請求項１８】
掌形認証用発光体、検出器、台座及びガイド棒と、請求項１記載のパルスオキシメータとで構成される掌形認証装置を用いた生体検知方法において、生体検知用発光体２つ及び生体検知用検出器を複数組、台座に設置することを特徴とする請求項１記載の生体検知方法。
【請求項１９】
掌形認証用発光体、検出器、台座及びガイド棒と、請求項１記載のパルスオキシメータとで構成される掌形認証装置を用いた生体検知方法において、生体検知用発光体２つ及び生体検知用検出器の組を、各々のガイド棒に設置することを特徴とする請求項１記載の生体検知方法。
【請求項２０】
掌形認証用発光体、検出器、台座及びガイド棒と、請求項１記載のパルスオキシメータとで構成される掌形認証装置を用いた生体検知方法において、生体検知用発光体２つと検出器を内部に備えた生体検知用囲いを掌形認証装置に取り付けることを特徴とする請求項１記載の生体検知方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バイオメトリクス認証分野に関し、特に、生体認証用センサとパルスオキシメータとから構成される生体認証装置を用いた生体検知方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術として下記の２件について説明する。
【０００３】
特許文献１（特開平１０−３０２０４７）では、生体であると判定する情報としては、指の静電容量や電気抵抗等を用いることができる。このような生体であると判定する情報は、ある基準値（閾値）以上かそれを下回るかによって、本物の生体の指紋画であるか、疑似の指紋画であるか否かを明確に判断することができることが記載されており、指紋センサに電極を取り付けて生体検知を実施する。
【０００４】
特許文献２（特開２０００―１７２８３３）では、指紋センサ面に電極を設けることで生体検知を実施する。該技術では、電極に接触ないし近接させた指が生体の指であるか、複製の指であるかによって指と電極で構成される共振回路のインピーダンスが異なる。このため、発振回路で発生した交流信号を指と電極部によって構成された共振回路へ出力すると、生体の指である場合と複製の指である場合とで検知部で検知される信号が変化することにより生体検知を実施する。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−３０２０４７号公報
【特許文献２】
特開２０００―１７２８３３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記２つの従来技術について問題点を以下に示す。
上記２つの技術を使用した場合、生体と似た電気特性を持つ物質によって擬似生体部位を作成されたならば、生体検知結果に誤りが生じる危険がある。例えば、ゼラチンで製作された精巧な擬似手指の電気的特性は、生体の手指の電気的特性とほぼ同一であるので、ゼラチンの擬似手指の表面に擬似指紋を形成して指紋照合を行えば、指紋認証装置をだまして不正侵入が可能となる恐れがある。
【０００７】
本発明の目的は、上記２つの従来技術が持つ問題点を解決することにある。つまり、利用者による生体部位の提示に対して、被測定対象の電気的特性を使用するのではなくパルスオキシメータを使用した生体検知によって、被測定対象が生体であるか否かを判定し、結果、非生体であるならば登録あるいは照合処理を中断し、擬似生体部位による不正侵入を防ぎ、生体であるならば通常どおり登録あるいは照合処理を実行する方法と装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために以下の手段を行使する。
【０００９】
まず、指紋認証装置、指静脈認証装置、手の甲静脈認証装置、掌形認証装置に共通に適用可能な課題解決手段を示す。
【００１０】
生体認証用センサと、波長λ１の生体検知用発光体と波長λ２の生体検知用発光体と生体検知用検出器と制御装置とで構成されるパルスオキシメータとにより構成される生体認証装置において、生体情報の登録および照合処理における生体情報取得処理の直前に、提示された生体部位の脈拍をパルスオキシメータにより測定し、生体による通常の脈拍か否かを検査する。これにより、提示された生体部位が生体であるか否かを判定する。
【００１１】
上記生体認証装置において、生体検知処理により非生体と判定された場合には、生体認証用センサにおける生体情報取得処理を開始しない。そして、登録あるいは照合処理を中断させる。
【００１２】
上記生体認証装置において、生体検知処理により生体と判定された場合には、利用者が提示した生体情報の取得を開始し、生体情報取得中においてもパルスオキシメータによる生体検知処理を続行する。この生体検知によって非生体と判定された場合には、即座に生体情報取得処理を停止して登録あるいは照合処理を中断する。
【００１３】
上記生体認証装置において、生体情報取得中におけるパルスオキシメータによる生体検知により、生体と判定され続けた場合、かつ生体情報取得処理が正常終了であれば、再度パルスオキシメータによる生体検知を実行し、生体と判定された場合のみ、登録あるいは照合処理を開始する。
【００１４】
次に、上記生体認証装置における、ブラックリストを利用した不正侵入防止手段を示す。生体情報取得中のパルスオキシメータによる生体検知処理によって非生体と判定された場合にも、生体情報取得処理を続行し、生体情報取得正常終了後に、取得した生体情報および認証者識別情報をブラックリストに登録する。その後、登録あるいは照合処理を中断させる。また、生成したブラックリストを他の生体認証装置にも配布し、各生体認証装置において、認証要求がある毎に、認証要求者の生体情報および識別情報を、ブラックリストに登録された生体情報および識別情報と比較する。ブラックリスト記載情報と合致した場合には、認証処理を中断させる。
【００１５】
次に、認証者が脅迫された状況か否かを検知する機能を示す。パルスオキシメータによる生体検知処理により生体と判定された場合に、脈拍信号の時間的周期が設定された閾値よりも短い場合には、認証者が脅迫されている状況とみなす。
脅迫検知により脅迫されていると判定された場合、その後の生体情報取得処理は実行せず、登録あるいは照合処理を中断させる。
【００１６】
次に、環境光の影響を補正することにより、パルスオキシメータの脈拍信号の絶対値を利用した不正侵入防止の手段を示す。パルスオキシメータによる生体検知処理の前に、パルスオキシメータの発光体を動作させない状況で環境光のみを測定し記録させる。登録時には、生体情報と共に、記録した環境光測定値を減算し補正処理を経た脈拍信号絶対値の平均値を登録する。そして、照合時に生体検知を実行する際にも、同様の環境光補正処理を経た脈拍信号絶対値と、登録された脈拍信号絶対値とを比較して、その差が設定された閾値よりも小さいならば生体であると判定する。
【００１７】
以下、指紋認証装置における課題解決の手段を示す。
【００１８】
静電容量方式指紋センサを使用する指紋認証装置において、波長λ１と波長λ２の生体検知用発光体２つと生体検知用検出器を指紋センサ面上の中央あるいは端に配置する。
光学方式指紋センサを使用する指紋認証装置において、波長λ１と波長λ２の生体検知用発光体２つと生体検知用検出器をガラス面下側に配置する、あるいは光学方式指紋センサに備えられた既存の発光体および検出器を生体検知と兼用とする。
【００１９】
静電容量方式および光学方式指紋センサを使用する指紋認証装置において、透過型パルスオキシメータを生体検知に使用する場合には、指紋センサ面あるいはガラス面の片側側面部分に透過型パルスオキシメータの発光体を、もう一方の片側側面部分に検出器を設ける。また、反射型パルスオキシメータを生体検知に使用する場合には、指紋センサ面あるいはガラス面の単一の片側側面部分に発光体と検出器を設置する。
指紋画像入力動作を誘導する窪み付きの静電容量方式および光学方式指紋センサを使用する指紋認証装置において、生体検知用の発光体２つと検出器を、窪みの先端部分あるいは側面部分に、設置する。
【００２０】
環境光の入射を制限する囲いの内部に設置した静電容量方式および光学方式指紋センサを使用する場合の指紋認証装置において、生体検知用の発光体２つと検出器を囲いの内部に設置する。
【００２１】
ライン型指紋センサを使用する指紋認証装置において、パルスオキシメータの生体検知処理により生体と判定された場合には、指紋画像の取得を開始する。指紋画像取得が正常終了した場合には、パルスオキシメータによる生体検知を再度実行する。
【００２２】
以下、指静脈認証装置における課題解決の手段を以下に示す。
【００２３】
指静脈認証装置において、生体検知用発光体２つを既存の指静脈認証用発光体の周辺部分に設置する。生体検知用検出器が指静脈認証用検出器と兼用可能な場合には、兼用とする。また、生体検知用検出器が指静脈認証用検出器と兼用できない場合には、生体検知用検出器を指静脈認証用検出器の周辺に新たに設置する。
以下、手の甲静脈認証装置における課題解決の手段を以下に示す。
【００２４】
手の甲静脈認証装置において、生体検知用発光体２つを手の甲静脈認証用発光体の周辺部分に設置する。生体検知用検出器が手の甲静脈認証用検出器と兼用可能な場合には、兼用とする。また、生体検知用検出器が、手の甲静脈認証用検出器と兼用できない場合には、生体検知用検出器を手の甲静脈認証用検出器の周辺に新たに設置する。
【００２５】
以下、掌形認証装置における課題解決の手段を以下に示す。
【００２６】
掌形認証装置において、生体検知用発光体２つ及び生体検知用検出器を複数組、台座に設置する。あるいは、生体検知用発光体２つ及び生体検知用検出器の組を、各々のガイド棒に設置する。あるいは、生体検知用囲いを取り付けて、その内部に、生体検知用発光体２つと検出器を設置する
【００２７】
【発明の実施の形態】
本発明の好適な実施形態を以下に示す。
【００２８】
本発明では、指紋認証装置、指静脈認証装置、手の甲静脈認証装置、掌形認証装置のそれぞれについて、パルスオキシメータによる生体検知装置を組み込むが、共通となる基本構成が存在するので、それについて先ず説明する。
【００２９】
基本的なシステム構成の全体を、図１のブロック図を用いて説明する。指紋センサなどの生体スキャナ１０、波長λ１の生体検知用発光体１１、波長λ２の生体検知用発光体１２、生体検知用の光検出器１３、Ｉ／Ｆ（インターフェイス）１５、記憶部１６、がそれぞれ制御部１４に接続されている。生体検知用の発光体２つ１１，１２は、それぞれに異なった波長の光を発光する。生体スキャナ１０で取得された生体情報は、制御部１４とＩ／Ｆ１５を通じて、端末に取り込まれる。生体検知用の発光体１１、１２と検出器１３は、制御部１４によって制御され、検出器１３で検出された信号は、制御部１４とＩ／Ｆ１５とを通じて端末へ取り込まれる。
【００３０】
次に、共通となるパルスオキシメータによる生体検知の概要を説明する。パルスオキシメータは、被測定対象に赤外光を照射することにより、血中の酸素飽和度を経時的に測定し脈波信号を得る。パルスオキシメータには透過型と反射型がある。透過型パルスオキシメータによる生体検知の装置構成の模式図を図２に示す。発光体１１から波長λ１の赤外光２１が、発光体１２から波長λ２の赤外光が、手指２４などの被測定対象に照射され、透過した赤外光を検出器１３によって検出して、脈拍測定を行う。反射型パルスオキシメータによる生体検知の装置構成の模式図を図３に示す。発光体１１から波長λ１の赤外光２１が、発光体１２から波長λ２の赤外光が、手指２４などの被測定対象に照射され、反射した赤外光を検出器１３によって検出して、脈拍測定を行う。パルスオキシメータの測定原理を以下簡単に述べる。血液に赤外光を照射して透過光量あるいは反射光量を測定することにより、血中の酸化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンの濃度を測定できる。この際、酸化／還元ヘモグロビンそれぞれの吸光度ピーク波長に対応して２種類の赤外光を照射する必要がある。酸化／還元ヘモグロビンの濃度比から血中酸素飽和度を計算可能であり、また血中酸素飽和度の変化が脈波と同期していることから、被験者の脈波を測定可能である。パルスオキシメータによる脈波信号を観測ることで、測定対象が生体か非生体かを判定可能である。例えば、図４に示すように、生体であれば通常の脈波形状４１となり、非生体であればその信号形状４２は通常の脈波形状とは異なるので、その相違を検出して判定を実施することができる。また、次のような判定方法も存在する。まず、測定信号のうち環境光による信号成分を差し引いて脈波信号成分のみを取り出し、時間的な平均値を計算する。この平均値は生体／非生体によって異なるので、生体／非生体の判定が可能である。この判定法については後に詳述する。
次に、図５を用いて、生体検知処理を含む共通の処理フローを説明する。まず、生体検知５１を実行し、生体であるか非生体であるかを判定５２する。生体であると判定した場合、生体情報取得処理５３を開始する。非生体と判定された場合、生体検知５１を再度実行する。生体情報取得中も生体検知を続行５３し、非生体と判定されたならばその時点で即座に生体情報取得処理を中断し、最初の生体検知５１からやり直す。生体と判定され続けたならば、生体情報取得に成功した場合のみ、生体情報の登録処理あるいは照合処理５５へと進む。生体情報取得に失敗した場合にも、最初の生体検知５１からやり直す。
以下で、それぞれの生体認証装置における好適な実施形態を示す。
【００３１】
まず、指紋認証装置における実施形態を示す。
【００３２】
指紋認証装置で使用する指紋センサには幾つかの方式が存在するので、方式毎に装置構成を示す。
【００３３】
静電容量方式の場合、図６のように、パルスオキシメータの発光体１１，１２及び検出器１３は、指紋センサ面６１上に設ける。異なる波長の発光体２つ１１、１２を両脇に、検出器１３を中央に配置する。その際、図６のようにセンサ面６１上の中央に配置するだけでなく、図７のようにセンサ面６１上の端に配置しても良い。
光学方式の場合を示す。図８は、光学方式の指紋認証装置の断面図である。図８のように、パルスオキシメータの発光体１１，１２と検出器は、ガラス面８０の下側に設ける。既存の光学方式の指紋認証装置に備えられた発光体と検出器が使用する波長と検出感度が適切であれば、それらを生体検知と兼用にするのも良い。
静電容量方式と光学方式とに共通に適用できる装置構成が存在するので、ここで示す。図９は、静電容量方式と光学方式の指紋認証装置に、透過型パルスオキシメータを設置した際の上方概観図である。この図９のように、指紋センサ面６１あるいはガラス面８０の片側側面部分に、パルスオキシメータの発光体１１、１２を設け、もう一方の片側側面部分に検出器１３を設ける。反射型パルスオキシメータを使用する場合には、図１０のように単一の片側側面部分に発光体１１、１２と検出器１３を設置する。
【００３４】
図１１は、指紋入力動作を誘導する窪み１１０付きの静電容量方式と光学方式の指紋認証装置の外観図である。指紋センサ面６１あるいはガラス面８０の部分が窪んでいる。図１２は、この窪み１１０付き指紋センサ装置に、パルスオキシメータを設けた場合の縦断面図である。検出器１３と発光体１１、１２を窪み１１０の先端部分あるいは側面に埋め込み、指紋認証時に生体検知を実施する。
図１３は、環境光の入射を制限する囲い１３０付きの静電容量方式と光学方式の指紋認証装置１１１の外観図である。指を差込んで指紋認証を実施する。図１４は、このタイプの指紋認証装置１１１に、パルスオキシメータを設置した場合の縦断面図である。指紋センサ面６１あるいはガラス面８０の隣接部分に、検出器１３と発光体１１，１２を設置する。
【００３５】
また、静電容量と光学方式の場合、図１５のように、指紋画像取得時点１５１の前後区間で生体検知１５０を実施し、生体検知１５０に成功した場合のみ、指紋照合を開始する。これによって、別の指や他人の指とのすり替えを防止することが可能である。
【００３６】
ラインセンサ型指紋センサを使用する場合の装置構成をここで示す。図１６は、ラインセンサタイプの指紋センサ装置に、パルスオキシメータを設置した場合の上方外観図である。検出器１３をラインセンサの上側に、発光体１１，１２をラインセンサの下側に設置する。これとは逆に、検出器１３を下側に、発光体１１，１２を上側に設置するのも良い。
【００３７】
ラインセンサ型の場合、指紋画像取得の為に、センサ面上で指を滑らせる必要がある。指を滑らせた状態で生体検知が困難な場合には、指紋画像取得前に、センサ面６１及びパルスオキシメータ上に指を載せて一旦静止させて生体検知を実施する。ラインセンサ型指紋センサで生体検知処理を実行する場合の処理フロー図を、図１７に示す。生体検知５１に成功した場合のみ、指紋画像取得を開始する。生体情報取得処理１７０に成功した場合には、再度生体検知１７２を実施し、生体と判定された場合のみ、生体情報登録あるいは照合処理５５を開始する。
次に、指静脈認証装置での好適な実施例を示す。まず、図１８に、指静脈認証装置の外観を示す。装置下部の差込口１８１に手指を入れて認証を行う。次に、図１９に、指静脈認証装置に生体検知装置を適用した際の装置断面図を示す。既存の指静脈認証用の発光体１９０に、生体検知用の発光体１１、１２を加える。
生体検知用の検出器１３は、既存の指静脈認証用の検出器と兼用とする。生体検知用の光の波長に対して検出器の感度が低いなどの理由で兼用が不可能な場合には、生体検知用の検出器１３を新たに設けることとする。差し込み口１８１に手指を入れて、生体検知と認証を同時に実行する。
次に、手の甲静脈認証装置での好適な実施形態の例を示す。図２０は、手の甲静脈認証装置の概観図である。装置内部に手の甲認証用に発光体／検出器を備えており、装置下方手差込口２０２に手を差し込み、認証を実施する。装置内部に生体検知用の発光体１１，１２および検出器１３を設置して生体検知を実施する例を図２１に示す。認証用の既存発光体２１０および既存検出器２１１によって生体検知が実施可能であれば兼用とし、兼用が不可能であれば、装置内部にパルスオキシメータの発光体１１，１２および検出器１３を別に設けて、生体検知を実施可能とする。
【００３８】
次に、掌形認証装置での好適な実施形態の例を示す。図２２は、掌形認証装置の台座２２０にパルスオキシメータの発光体１１、１２および検出器１３を設置した際の上方外観図である。発光体／検出器の複数組を台座に埋め込むことで、認証と同時に生体検知が実施可能とする。
【００３９】
また、掌形認証装置には、誘導のためのガイド棒が備え付けられており、認証時にはガイド棒に手指を接触させる。ガイド棒を利用した生体検知方法の実施形態を、図２３に、上方外観図として示す。ガイド棒２３０にパルスオキシメータの発光体１１，１２および検出器１３をガイド棒２３０に取り付けておくことによって、同時に生体検知を実施することが可能である。
【００４０】
掌形認証装置の台座に生体検知用囲い２４０を設置する実施形態を、図２４に、上方外観図として示す。パルスオキシメータの発光体１１、１２および検出器１３を備えた生体検知用囲い２４０を台座２２０に取り付け、掌形認証時に手指を差し込むことによって、認証と同時に生体検知を可能とする。
次に、指紋認証装置、指静脈認証装置、手の甲静脈認証装置、掌形認証装置に共通に適用できるブラックリスト登録機能およびブラックリスト使用方法の実施形態の例を示す。ブラックリスト登録処理の処理フローを図２５に示す。まず生体検知５１を実行し、生体検知結果を保持２５０しておき、生体情報取得１７０を開始する。生体情報取得処理１７０に成功した場合、保持していた生体検知判定結果を参照する２５１。生体と判定された場合には、通常通りに生体情報登録あるいは照合処理５５を開始する。非生体であると判定された場合には、取得した生体情報および認証要求者の識別情報をブラックリストに登録する２５２。ブラックリスト最新版は、他の認証装置にも配布しておく。生体認証時のブラックリストの使用方法について、処理フローを図２６に示す。認証処理ごとにブラックリスト記載の生体情報および識別情報を参照し、認証要求者の生体情報および識別情報と比較する２６０。比較結果より、認証要求者の生体情報あるいは識別情報と合致した場合には、認証処理を中断させる２６２。比較結果より、ブラックリスト上になければ、通常通りに、生体検知５１を実施して、以降の処理を開始する。
次に、指紋認証装置、指静脈認証装置、手の甲静脈認証装置、掌形認証装置に共通に適用できる脅迫検知機能の実施形態の例を示す。認証者の脈拍周期が短か過ぎる場合に、認証者が脅迫されていると見なして、処理をスタートに戻す。図２７に処理フローを示す。通常の生体検知５１を実施して生体と判定された場合には、認証者の脈拍を測定し、脈拍信号の周期が閾値よりも長いか検査２７０する。検査結果が正常でなければ、認証者が脅迫されていると判定する。脈拍周期が正常であれば、生体情報取得処理１７０を実施する。その後、再度生体検知５１を実施する。生体と判定された場合には、再度脈拍周期が正常か検査２７０して、正常であれば、生体情報登録あるいは照合５５を開始する。
【００４１】
次に、指紋認証装置、指静脈認証装置、手の甲静脈認証装置、掌形認証装置に共通に適用できる環境光補正処理機能の実施形態の例を示す。図２８に、環境光の補正処理の原理を示す。発光体を動作させない状況で光検出を実施し、環境光を測定する。発光体を動作させた状況で生体検知を実施する際に、脈波から環境光測定値２８０を減算することで、脈波信号の絶対値２８１を算出する。これによって、環境光の影響を排除することが可能となる。
【００４２】
次に、指紋認証装置、指静脈認証装置、手の甲静脈認証装置、掌形認証装置に共通に適用できる脈拍絶対値登録処理の実施形態の例を示す。図２９に処理フローを示す。生体情報あるいはテンプレートの登録時に、まず、環境光測定２９０を実施し環境光成分を記録しておく。生体検知５１と生体情報取得１７０を経て、記録した環境光成分を使用して環境光補正２９１を実施し、環境光補正処理によって得られた脈波信号の絶対値を登録する２９２。その後に生体情報の登録を実施する。
【００４３】
次に、指紋認証装置、指静脈認証装置、手の甲静脈認証装置、掌形認証装置に共通に適用できる脈拍絶対値による生体検知機能の実施形態の例を示す。図３０に処理フロー図を示す。生体認証時に、環境光測定２９０を実施して記録しておき、脈拍測定３００を実施した後に、環境光補正処理２９１を実施する。環境光補正処理２９１によって得た脈拍絶対値と、登録済みの脈拍絶対値とを比較して検査する３０１。つまり、両者の差分についての閾値を設定しておき、両者の差分が閾値よりも小さいならば、認証要求者が生体であると判定し、両者の差分が閾値よりも大きければ、認証要求者が非生体であると判定する。これによって、非生体の偽造指紋などによるなりすましを防止可能とする。生体と判定された場合には、生体情報取得処理を実施し、その後に再度脈拍測定３００および環境光補正処理２９１を行い、脈拍絶対値検査３０１を実施する。脈拍絶対値検査３０１により生体と判定された場合には、生体情報照合処理を開始する。
【００４４】
【発明の効果】
以下に本発明の効果を述べる。
【００４５】
本発明によれば、生体認証センサおよびパルオキシメータにより構成される生体認証装置において、利用者による生体部位の提示に対して、パルスオキシメータを使用した生体検知によって、生体部位が生体であるか否かを判定し、擬似生体部位を使用した不正侵入を防ぎ、生体であるならば、通常どおり登録あるいは照合処理の実行が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】基本的なシステム構成を表現したブロック図である。
【図２】透過型パルスオキシメータによる生体検知の装置構成の模式図である。
【図３】反射型パルスオキシメータによる生体検知の装置構成の模式図である。
【図４】生体検知の判定基準の例を示した図である。
【図５】指紋認証装置、指静脈証装置、手の甲静脈認証装置、掌形認証装置に共通な、生体検知処理を含む基本的な処理フローを示した図である。
【図６】静電容量方式指紋センサを使用した場合の、装置類配置関係を示した図である。
【図７】静電容量方式指紋センサを使用した場合に、パルスオキシメータ装置類をセンサ面端に配置した場合の、装置類配置関係を示した図である。
【図８】光学方式指紋センサを使用した場合の、装置類配置関係を示した断面図である。
【図９】静電容量方式と光学方式の指紋認証装置に、透過型パルスオキシメータを設置した際の、装置類配置関係を示した上方概観図である。
【図１０】静電容量方式と光学方式の指紋認証装置に、反射型パルスオキシメータを設置した際の、装置類配置関係を示した上方概観図である。
【図１１】指紋入力動作誘導用窪み付きの静電容量方式と光学方式の指紋認証装置の外観を示した図である。
【図１２】指紋入力動作誘導用窪み付きの静電容量方式と光学方式の指紋認証装置に、パルスオキシメータを設置した場合の縦断面図である。
【図１３】環境光入射を制限する囲い付きの静電容量方式と光学方式の指紋センサ装置の外観図である。
【図１４】環境光入射を制限する囲い付きの静電容量方式と光学方式の指紋センサ装置に、パルスオキシメータを設置した場合の縦断面図である。
【図１５】静電容量方式と光学方式の指紋センサを使用した場合に、指紋画像取得中とその前後に生体検知処理を実施する際の処理時刻を示した図である。
【図１６】ラインセンサ型指紋センサ装置に、パルスオキシメータを設置した場合の上方外観図である。
【図１７】ラインセンサ型指紋センサで生体検知処理を実行する場合の処理フロー図である。
【図１８】指静脈認証装置の外観を示した図である。
【図１９】指静脈認証装置に生体検知装置を適用した際の装置断面を示した図である。
【図２０】手の甲静脈認証装置の概観図である。
【図２１】手の甲静脈認証装置に生体検知装置を適用した際の装置断面を示した図である。
【図２２】掌形認証装置の台座にパルスオキシメータの発光体／検出器を設置した実施形態の上方外観を示した図である。
【図２３】掌形認証装置のガイド棒にパルスオキシメータの発光体／検出器を設置した実施形態の上方外観を示した図である。
【図２４】生体検知用囲いを備えた掌形認証装置による実施形態の上方外観を示した図である。
【図２５】指紋認証装置、指静脈認証装置、手の甲静脈認証装置、掌形認証装置に共通に適用できるブラックリスト登録機能の実施形態の例をフローで示した図である。
【図２６】指紋認証装置、指静脈認証装置、手の甲静脈認証装置、掌形認証装置に共通に適用できる、ブラックリスト記載情報による検査処理の例を示すフロー図。
【図２７】指紋認証装置、指静脈認証装置、手の甲静脈認証装置、掌形認証装置に共通に適用できる脅迫検知機能の実施形態の例をフローで示した図である。
【図２８】指紋認証装置、指静脈認証装置、手の甲静脈認証装置、掌形認証装置に共通に適用できる環境光補正処理の原理を示す模式的グラフの図。
【図２９】指紋認証装置、指静脈認証装置、手の甲静脈認証装置、掌形認証装置に共通に適用できる脈拍絶対値登録処理の実施形態の例を示すフロー図である。
【図３０】指紋認証装置、指静脈認証装置、手の甲静脈認証装置、掌形認証装置に共通に適用できる脈拍絶対値による生体検知機能の実施形態の例を示すフロー図である。
【符号の説明】
１１  波長λ１の生体検知用発光体
１２  波長λ２の生体検知用発光体
１３  生体検知用検出器
２４  手指
５１  生体検知処理
５２  生体判定処理
５５  生体情報登録あるいは照合処理
６１  指紋センサ面
８０  ガラス面
１１０  窪み
１３０  囲い
１６０  ライン型指紋センサ面
１７０  生体情報取得処理
１７１  生体情報取得正常終了判定
２０１  手
２２０  台座
２３０  ガイド棒
２５０  生体検知結果保持
２５１  生体検知結果参照
２５２  ブラックリスト登録処理
２６０  ブラックリスト上の生体情報と識別情報と比較
２７０  脈拍周期検査
２９０  環境光測定
２９１  環境光補正
２９２  脈拍信号絶対値登録
３０１  脈拍絶対値検査
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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